고집적도 플래시 메모리에서의 Read Reclaim을 고려한 Wear Leveling 기법 제안

Abstract

플래시 메모리는 하드 디스크에 비하여 읽기/쓰기 성능이 우수하며 충격에 강할 뿐 아니라, 저전력이라는 장점을 바탕으로 모바일 디바이스 뿐 아니라 서버 시스템에도 사용 되는 등 점차 사용 영역을 넓혀 가고 있다. 그러나 플래시 메모리는 하드 디스크와 달리 쓰기/삭제 횟수에 제한이 있어 쓰기 횟수를 줄이는 연구와 블록 별 쓰기 횟수를 고르게 맞추는 wear leveling에 관한 연구가 계속되어왔다. 그러나 최근 플래시 메모리의 직접도가 증가함에 따라 플래시 메모리의 최대 삭제 횟수도 급격하게 감소하였으며, 특정 블록에 읽기 연산이 누적되면 인접 셀이 프로그램되는 read disturb 문제가 심각해짐에 따라 read reclaim이라는 새로운 삭제 연산이 등장하게 되었다. 이러한 상황에서 저장장치의 수명과 용량을 보장하기 위하여 wear leveling의 역할이 어느 때보다도 중요해졌다. 따라서 본 논문에서는 read reclaim에 대한 정보를 이해하고 있는 read aware wear leveling을 도입함으로써, 기존의 wear leveling의 한계를 극복함으로써 wear leveling 으로 인한 부가 삭제 횟수를 줄이고, 기존의 wear leveling 성능은 유지하고자 하였다. 최적화 기법까지 도입하였을 때, wear leveling으로 인한 부가 삭제 횟수는 평균 69% 감소 시켰으며 전체 삭제 횟수는 평균 13% 감소시켰다.